Como uma geladeira funciona? Quem foram os inventores da geladeira? Qual a próxima geladeira que será criada? Por que nós usamos a geladeira? Neste post tudo para você que adora um gelo.
Depois de dominar o fogo, o implacável ser humano ainda precisava dominar um coisa : O gelo. Não que estes sejam inversos, mas o calor ou a ausência dele sempre fizeram parte da curiosidade humana. Descubra mais como foi a real Era do Gelo.
História :
1851 - O médico americano John Gorrie constrói a primeira geladeira a qual os moldes atuais ainda seguem. Ela comprime um gás, usando um motor a combustão, e depois permite que ele se expanda gerando frio. (Veja mais sobre como funciona a geladeira atual no fim do post).
1856 - A convite de uma cervejaria, a primeira geladeira comercial é produzida por James Harrison.
1913 - A primeira geladeira elétrica para uso doméstico é lançada pelo americano Fred Wolf Jr. , com a marca Dolmere (domestic electric refrigerator).
1918 - A primeira geladeira automática, que liga e desliga sozinha é criada pela Kelvinator, hoje parte da Electrolux.
1926 - O químico Thomas Midgley Jr. descobre como produzir clorofluorcarbono (CFC), gás que passa a ser adotado nas geladeiras (até então, elas usavam dióxido de enxofre).
1930 - Uma geladeira que não usa compressor e gasta muito menos energia é criada por ninguém menos do que Albert Einsten. Seu único problema é que não gela tão bem como as outras.
1950 - A primeira fábrica brasileira de geladeiras é criada pelo empresário Wittich Freitag, com o nome de Consul, em um pequeno galpão em Joinville (SC).
1973 - Cientistas descobrem que os CFC's destróem a câmada de ozônio que protege a terra contra os raios ultravioletas. O Cloro dos CFC reage com o O3 formando ClO e O2.
1989 - Entra em vigor o protocolo de Montreal que determina o fim da produção de CFC's até 1996. 150 países assinam.
1990 - 2000
A indústria de geladeira adota outra família de gases, os HCFC, que não agridem a câmada de ozônio.
2000 - 2010
Pesquisas apontam que os HCFC's são ainda piores, eles turbinam o aquecimento global.
2016 - Tratado da ONU obriga países a diminuírem o uso de HCFC's
Como uma geladeira atual funciona?
A geladeira usa várias leis físicas. Podemos inclusive assimilar a primeira parte do processo com o motor de um carro. O motor de um carro assim como a geladeira comprime um gás com o objetivo de aumentar sua pressão e temperatura. Mas como diria o nosso amigo Jack, o estripador, "Vamos por partes".
1) O compressor recebe um gás (que geralmente é o Fréon), o qual provavelmente já está refrigerado por se tratar de um ciclo. Independente disso o pistão se movimenta comprimindo o gás e aumentando sua temperatura e pressão. A pressão aumenta de 0.6 bar para 8 bar. Isso aumenta a temperatura para mais de 100°C. Essa primeira etapa também ocorre em automóveis (talvez podemos explicar sobre os motores em outro post). Esse passo usa da Lei de Clapeyron. Onde foi enunciado que pV = nRT.
Onde
p = pressão
V = volume
n = número de mols
R = constante
T = temperatura
Podemos dizer que :
p1V1/nRT1 = p2V2/nRT2
Sendo 1 o momento inicial e 2 o momento final. Como a constante e o número de mols não muda. E trata-se de um processo isocórico (volume não muda). Chegamos a:
p1/T1 = p2/T2
Então, conforme aumentamos a pressão, aumentamos proporcionalmente a temperatura também.
2) O gás chega ao condensador, aquela parte que fica atrás da geladeira e você pode usar para secar uma roupa mais rápido sem consumir nada a mais. Assim o calor gerado pela alta temperatura vai sendo transmitido para o ambiente e o gás chega a temperatura de 55°C. Entretanto a temperatura continua 8 bar. O gás ao longo do processo se condensa, transformando- se em líquido (Por isso escolhe-se o fréon que tem ponto de ebulição e fusão perfeitos para esse processo).
3) O líquido passa por uma espécie de secadora que remove alguma micropartícula ou resíduo.
4) O líquido passa pelo chamado tubo capilar o qual "devolve" a sua pressão original, graças ao novo volume. Mais uma vez pela teoria cinética a temperatura muda, dessa vez drasticamente para baixo, chegando a -23°C.
5) O líquido passa pela geladeira, fazendo com que o que estiver dentro da geladeira ceda calor para o líquido. Isso explica também por que as regiões mais embaixo da geladeira gelam mais. (Exceto quando a geladeira é ao contrário).
6) O líquido aumenta sua temperatura até o ponto de ebulição, transformando-se novamente em gás. A temperatura fica em aproximadamente 25°C, e ao término do circuito volta para o compressor para iniciar um novo ciclo.
Filme por cortesia da Secop GmbH - www.secop.com
O futuro da geladeira?
No momento novas pesquisas vem sendo feitas, e a previsão é que em 2020, seja lançada a geladeira magnética. Ela funciona mais ou menos assim :
1) A geladeira tem um imã e dois blocos de gadolínio - um metal que muda de temperatura quando exposto a campos magnéticos.
2) O imã gira e se aproxima do primeiro bloco. Por causa disso o bloco esquenta. Mas o calor é dissipado por uma tubulação de água, fora da geladeira.
3) O imã gira se afastando do primeiro bloco. Quando isso acontece o bloco esfria. O frio então, é espalhado por uma tubulação de água, dentro da geladeira
4) O processo se repete, alternadamente, gerando ciclos.
Prós: Não faz barulho. Não usa gases e consome até 50% menos energia.
Contras : Não daria para colocar imãs na sua geladeira (Eu acho).
Mas afinal, por que precisamos de uma geladeira?
Existe uma regra físico-química que dita que conforme aumentamos a temperatura, aumentamos a velocidade da reação. Assim o contrário também é válido. A geladeira serve para retardar o processo de oxirredução, o qual oxida os alimentos, fazendo - os sair da validade. Podemos comparar com a oxidação do ferro, conhecido como ferrugem.
Depois de dominar o fogo, o implacável ser humano ainda precisava dominar um coisa : O gelo. Não que estes sejam inversos, mas o calor ou a ausência dele sempre fizeram parte da curiosidade humana. Descubra mais como foi a real Era do Gelo.
História :
1851 - O médico americano John Gorrie constrói a primeira geladeira a qual os moldes atuais ainda seguem. Ela comprime um gás, usando um motor a combustão, e depois permite que ele se expanda gerando frio. (Veja mais sobre como funciona a geladeira atual no fim do post).
1856 - A convite de uma cervejaria, a primeira geladeira comercial é produzida por James Harrison.
1913 - A primeira geladeira elétrica para uso doméstico é lançada pelo americano Fred Wolf Jr. , com a marca Dolmere (domestic electric refrigerator).
1918 - A primeira geladeira automática, que liga e desliga sozinha é criada pela Kelvinator, hoje parte da Electrolux.
1926 - O químico Thomas Midgley Jr. descobre como produzir clorofluorcarbono (CFC), gás que passa a ser adotado nas geladeiras (até então, elas usavam dióxido de enxofre).
1930 - Uma geladeira que não usa compressor e gasta muito menos energia é criada por ninguém menos do que Albert Einsten. Seu único problema é que não gela tão bem como as outras.
1950 - A primeira fábrica brasileira de geladeiras é criada pelo empresário Wittich Freitag, com o nome de Consul, em um pequeno galpão em Joinville (SC).
1973 - Cientistas descobrem que os CFC's destróem a câmada de ozônio que protege a terra contra os raios ultravioletas. O Cloro dos CFC reage com o O3 formando ClO e O2.
1989 - Entra em vigor o protocolo de Montreal que determina o fim da produção de CFC's até 1996. 150 países assinam.
1990 - 2000
A indústria de geladeira adota outra família de gases, os HCFC, que não agridem a câmada de ozônio.
2000 - 2010
Pesquisas apontam que os HCFC's são ainda piores, eles turbinam o aquecimento global.
2016 - Tratado da ONU obriga países a diminuírem o uso de HCFC's
Como uma geladeira atual funciona?
A geladeira usa várias leis físicas. Podemos inclusive assimilar a primeira parte do processo com o motor de um carro. O motor de um carro assim como a geladeira comprime um gás com o objetivo de aumentar sua pressão e temperatura. Mas como diria o nosso amigo Jack, o estripador, "Vamos por partes".
1) O compressor recebe um gás (que geralmente é o Fréon), o qual provavelmente já está refrigerado por se tratar de um ciclo. Independente disso o pistão se movimenta comprimindo o gás e aumentando sua temperatura e pressão. A pressão aumenta de 0.6 bar para 8 bar. Isso aumenta a temperatura para mais de 100°C. Essa primeira etapa também ocorre em automóveis (talvez podemos explicar sobre os motores em outro post). Esse passo usa da Lei de Clapeyron. Onde foi enunciado que pV = nRT.
Onde
p = pressão
V = volume
n = número de mols
R = constante
T = temperatura
Podemos dizer que :
p1V1/nRT1 = p2V2/nRT2
Sendo 1 o momento inicial e 2 o momento final. Como a constante e o número de mols não muda. E trata-se de um processo isocórico (volume não muda). Chegamos a:
p1/T1 = p2/T2
Então, conforme aumentamos a pressão, aumentamos proporcionalmente a temperatura também.
2) O gás chega ao condensador, aquela parte que fica atrás da geladeira e você pode usar para secar uma roupa mais rápido sem consumir nada a mais. Assim o calor gerado pela alta temperatura vai sendo transmitido para o ambiente e o gás chega a temperatura de 55°C. Entretanto a temperatura continua 8 bar. O gás ao longo do processo se condensa, transformando- se em líquido (Por isso escolhe-se o fréon que tem ponto de ebulição e fusão perfeitos para esse processo).
3) O líquido passa por uma espécie de secadora que remove alguma micropartícula ou resíduo.
4) O líquido passa pelo chamado tubo capilar o qual "devolve" a sua pressão original, graças ao novo volume. Mais uma vez pela teoria cinética a temperatura muda, dessa vez drasticamente para baixo, chegando a -23°C.
5) O líquido passa pela geladeira, fazendo com que o que estiver dentro da geladeira ceda calor para o líquido. Isso explica também por que as regiões mais embaixo da geladeira gelam mais. (Exceto quando a geladeira é ao contrário).
6) O líquido aumenta sua temperatura até o ponto de ebulição, transformando-se novamente em gás. A temperatura fica em aproximadamente 25°C, e ao término do circuito volta para o compressor para iniciar um novo ciclo.
Filme por cortesia da Secop GmbH - www.secop.com
O futuro da geladeira?
No momento novas pesquisas vem sendo feitas, e a previsão é que em 2020, seja lançada a geladeira magnética. Ela funciona mais ou menos assim :
1) A geladeira tem um imã e dois blocos de gadolínio - um metal que muda de temperatura quando exposto a campos magnéticos. 
2) O imã gira e se aproxima do primeiro bloco. Por causa disso o bloco esquenta. Mas o calor é dissipado por uma tubulação de água, fora da geladeira.3) O imã gira se afastando do primeiro bloco. Quando isso acontece o bloco esfria. O frio então, é espalhado por uma tubulação de água, dentro da geladeira
4) O processo se repete, alternadamente, gerando ciclos.
Prós: Não faz barulho. Não usa gases e consome até 50% menos energia.
Contras : Não daria para colocar imãs na sua geladeira (Eu acho).
Existe uma regra físico-química que dita que conforme aumentamos a temperatura, aumentamos a velocidade da reação. Assim o contrário também é válido. A geladeira serve para retardar o processo de oxirredução, o qual oxida os alimentos, fazendo - os sair da validade. Podemos comparar com a oxidação do ferro, conhecido como ferrugem.
